Az úszás biomechanikája

1. Az úszás biomechanikája

2. labilis MSP = SP  d stabil

3. Manőverek az egyensúlyi helyzet megtartására

4. A levegőben a forgások a súlypont körül játszódnak le A vízben a forgások a felhajtóerő központja körül játszódnak le

5. Az úszás maximális sebessége: 2,0 m/s Függ: 1. Az izmok kémiai energiájának mechanikai energiává (munkává alakításának fokától. 2. Az energia előrehajtó erőként használatától. 3. A testre ható ellenállási erők minimalizálása adott sebesség alatt.

6. Az előrehajtó erő hatékonysága (hatásfoka) ep –az előrehajtó erő hatékonysága Pd – közegellenállás legyőzésére használt erő P0 – összes mechanikai erő Pk – elvesztett erő, amely a víz kinetikai energiájának növelésére fordítódik

7. A végtagok által vízre kifejtett erőhatásai Fp – előrehajtó erő

8. A kéz emelőereje L - emelőerő ρ – a víz sűrűsége u - a test folyadékhoz viszonyított sebessége Cl – emelőerő koefficiens S – kézfelületi terület

9. A közegellenállás Cl és Cd koefficiens a támadási (α) és hátrahajlítási szög (ψ) jellemzője D - közegellenállás ρ – a víz sűrűsége u - a test folyadékhoz viszonyított sebessége Cd – közegellenállási koefficiens S – kézfelületi terület

10. Nyomás a kar különböző részein

11. Az összes közegellenállási erő Ff – surlódási (viszkózus) ellenállás Fp – nyomás ellenállás Fw – hullámellenállás

12. Súrlódási ellenállás A határ réteg a turbulens áramlással együtt hozza létre a legnagyobb súrlódási ellenállást. Az, hogy melyik sebességnél és a test melyik részén keletkezik először az úszó sebességétől (v) és méretétől (L) , valamint a víz sűrűségétől (ρ) és viszkozitásától (μ) függ. A turbulencia kezdete gyakran váratlan és az un. Reynolds szám kritikus értékénél következik be. Reynolds szám az említett paraméterek interakcióját fejezi ki, és egy dimenzió nélküli szám. Kritikus érték: 500 000

13. Reynolds szám Versenyúszóknál v = 2 m· s−1, L = 2 m, ρ = 1000 kg ·m−3, és μ = 0.897 · 10−3 N· s ·m−2, Re kb. 4.5 × 106 .

14. Nyomás ellenállás (Fp) CDb – közegellenállási koefficiens Ap - keresztmetszet

15. Közegellenállás változása a sebesség függvényében 2 m/s sebességnél az összes ellenállási erő 110 N és ezért 220 Watt mechanikai teljesítményre van szükség ennek legyőzésére. 2010. 04. 12.

16. Hullámellenállás (Fr) v – az úszó sebessége, L- az úszó testmagassága

17. Két hullámcsúcs közötti távolság Az úszó által keltett hullámrendszer hossza (λ)

18. Hasonlóan a hajók törzssebességének kiszámításakor a hullámhossz (λ) és a hullám amplitúdó növekszik az úszó sebességének növekedésével. A keltett hullám akkora sebességgel halad a víz felszínén, mint amekkora az úszó sebessége. A hullám hossza a sebességtől az alábbi egyenlet értelmében Test haladási sebessége akkor lesz optimális, amikor sebessége (vh) amikor λ egyenlő lesz a vízvonal hosszával lw (Prange and Schmidt-Nielsen, 1970).

19. A hullám magasság (amplitúdó) az úszás sebességétől és a technikai tudástól függ. Takamoto, Ohmichi and Miyashita, 1985).

20. Hullámellenállás Az ábra szerint a lábmunka csökkenti a hullámellenállást. (Hout, 2003).

21. Állandó sebesség. Átlag előrehajtó erő (Fp) átlag közegellenállási erő (D) a kar sebessége (u) A test sebessége (v)

22. Az úszásban nincs olyan fix pont, amelyre a kezekkel nyomást gyakorolhatunk. Az előrehajtó erő, amelyet a vízre gyakorolt nyomó (lökő) erő hoz létre egyenlő a hátra taszított víz tömegének impulzusával (mΔv. A karmozgás alatt az energia (1/2 mΔv2) az úszóról a vízre tevődik át.

24. A gyorsúszó karmozdulata Oldal nézet Elölnézet Alul nézet A kar mozgás gyorsúszásnál- ( Svec, 1982) ; a-b: vízfogás, b-c: lefelé húzás, c-d: befelé húzás, d-e: kifelé húzás, e-f: a víz elhagyása

26. A közegellenállás változása és sebesség függvényében

27. A közegellenállás változása és sebesség függvényében

28. Közegellenállási erő = A v2 A = a test vízre merőleges felülete Élvonalbeli női úszók: A=24 Élvonalbeli férfi úszók : A=30.5 Élvonalbeli férfi triatlonisták: A=41.6 (Toussaint and Beek, 1992)

29. Sebesség változás mellúszásnál karmunka lábmunka Pdf 1-swimming

30. Mellúszó ciklus dy/dx dv/dt karok lábak A-1 A kar húzómozgása kezdeti gyorsulást eredményez D-1 Ezt követi a lassulás (negatív gyorsulás) ami a lábak behajlítása alatt következik be. A-2 A lábak rúgóereje gyorsulást eredményez. D-2 A lábak munkájának befejeztével a kicsúszás alatt ismét csökken az úszó sebessége (negatív gyorsulás)

31. Mellúszás helyzete a legkisebb sebességnél

32. Pillangó úszás Kar-láb láb Három úszónál

33. Pillangó úszás Kar-láb láb Vízszintes sebesség hat mozgásciklusnál. A folyamatos vonal a hat ciklus átlagát mutatja.

34. Hátúszás Lassú sebesség

35. Nagy sebesség

36. Gyorsúszás rajt után Delfin mozgás After the swimmer entered the water from a diving start thevelocity decreased rapidly and then showed fluctuations relatedto the repeated leg flexions and extensions known as dolphining(Figure 13). In this section the mean velocity of was 1.70m/s. During swimming the crawlstroke the velocity was 1.82m/s. It is apparent that this swimmer should limit dolphiningto three cycles and then begin swimming.

37. VXVZVGα 3.83 4.23 -0.11 -0.38 3.84 4.25 -1.55 -5.26 Subject VX VZ VG αtakeoff a) b) a) b) a) b) a)b) 1 3.56 4.09 0.38 -0.09 3.58 4.09 6.20 -1.35 23.92 4.25 -0.16 -0.35 3.92 4.26 -2.34 -4.82 3 3.75 4.14 -0.54 -0.66 3.79 4.20 -8.16 -9.16 4 4.10 4.44 -0.13 -0.44 4.10 4.47 -1.92 -5.73 mean 3.83 4.23 -0.11 -0.38 3.84 4.25 -1.55 -5.26 Sd 0.23 0.15 0.37 0.23 0.21 0.15 5.90 3.21

38. Hátúszás rajt erő-idő görbéje

39. Öt hátúszó rajtjának kinematikai adatai

41. Kezdő örvény

43. Figure 3. Spiral drawing representing the size and rotation direction of the vortices generated after each change in the kick movement. Some authors have suggested the thrusting impulse is a reaction to the jet stream away from the body, moving between the counter-rotating vortices (28, 53, 59). The trajectories represent hip, knee and big toe. The vortices drawn represented an instant after the change of direction in the big toe trajectory. All the traces were performed with the computer programme GraphClick v2.8.1 (Arizona Software).

44. BODYSUIT YOURSELF: BUT FIRST THINK ABOUT IT Ross Sanders1, Brent Rushall2, Huub Toussaint3, Joel Stager4, and Hideki Takagi5

45. A közegellenállás és az úszás sebességének kapcsolata hagyományos és fastskin öltözékben. A két változó között a kapcsolat négyzetes függvénnyel írható le. Nincs jelentős különbség a két féle öltözék között.

46. A közegellenállás és az úszás sebességének kapcsolata hagyományos és fastskin öltözékben egy élvonali úszónál. Nagy sebességnél jelentős különbség a két féle öltözék között. Fastskin ruhában ugyanazon sebességnél kisebb a közegellenállás fastskin öltözékben.

47. Súrlódási ellenállás

48. Buborékok a ruhán

49. Gyorsulás At the beginning of the stroke cycle the action of the arms produces an initial acceleration, A-1.This followed by a period of deceleration, D-1, as the legs are flexed in preparation for the kick. The acceleration due to the legs, A-2 is much greater than A-1. The glide after the kick is associated with the second period of deceleration, D-2.

50. Út At the beginning of the stroke cycle the action of the arms produces an initial acceleration, A-1.This followed by a period of deceleration, D-1, as the legs are flexed in preparation for the kick. The acceleration due to the legs, A-2 is much greater than A-1. The glide after the kick is associated with the second period of deceleration, D-2.